人工智能（英文（wén）Artificial Intelligence，简称AI）是计算（suàn）机科学领（lǐng）域的一门（mén）高新技（jì）术，该技术的（de）研究（jiū）包括机器人（rén）学、机器学习（xí）、图像识（shí）别、神经网络、专家系统和自然语言处理等。近（jìn）年来，随着人工（gōng）智能技术的发展，在自（zì）然科（kē）学领域出现（xiàn）了许（xǔ）多研（yán）究成果。正如中国科（kē）学家、未来学（xué）家周（zhōu）海中（zhōng）教授（shòu）曾经预言：“随着科（kē）技进步，人工智能时（shí）代即将到（dào）来；届时，人工智能技术将广泛（fàn）应用（yòng）到各学科领域，会产生意想不到的效（xiào）果。”下面仅（jǐn）从（cóng）天文学和医学的角度简（jiǎn）要谈谈人工智能技（jì）术在自然科学领域（yù）的助力情况：

前不久，美国谷歌公司和国家航空（kōng）航天局（jú）（NASA）的科研人（rén）员运用人工智能的机器（qì）学（xué）习（xí）能力，将现有天（tiān）文数据输入（rù）“神经（jīng）网络”。结果（guǒ），人（rén）工（gōng）智能神（shén）经（jīng）网络发现了银河系（xì）中的两颗（kē）新行星；其（qí）中一颗（kē）行（háng）星编（biān）号（hào）为“开普勒-90i”，其（qí）所在的恒星系有8颗行（háng）星（xīng），该恒星系的行星数与太阳系的（de）行（háng）星数相同。但开普（pǔ）勒-90i行星比（bǐ）我们地球（qiú）大30%，属（shǔ）于超级（jí）地球；它公转一周需要两个（gè）星期的时（shí）间，是（shì）所在恒星系中发现的第三颗类（lèi）地行星（即岩石行星），而（ér）它的母恒（héng）星（xīng）开（kāi）普勒-90比我们的太阳稍（shāo）大（dà）且更热（rè）。

开普（pǔ）勒-90i是一颗位于天龙（lóng）座天区的行（háng）星，距离（lí）我（wǒ）们（men）大约2500光年。科（kē）研人员（yuán）借助人工智能算法，对来（lái）自开普勒太（tài）空望（wàng）远镜收（shōu）集的海（hǎi）量数据进行分析，最终算出了开普勒-90i存在的几（jǐ）率，该行星（xīng）的发现对天（tiān）文学和（hé）天文学领域的机（jī）器学习使用有着重要（yào）的意义。这表明，有八大行星的恒星系统可能并不像过（guò）去的证据显示的（de）那样不寻常。这也是（shì）人（rén）工智能技（jì）术可以用（yòng）来帮助天文（wén）学家完成工（gōng）作的又一（yī）个标志。这已（yǐ）经（jīng）不是第一（yī）次使用（yòng）神经网络来寻找行（háng）星了，但是此次突破（pò）为神经网络的效用增加了另一个看点。

越（yuè）来越多的天文学家正（zhèng）将人（rén）工智能（néng）技术作为一种强大（dà）的探（tàn）索（suǒ）工具，提供（gòng）丰富而（ér）复杂的数据、分类星系（xì）、筛选数据以获取（qǔ）信号（hào）、发现脉冲星、预（yù）测宇宙结构、识别不寻常的系外（wài）行（háng）星等；他们将（jiāng）这一探索工（gōng）具应用（yòng）于天文（wén）学方面。例（lì）如在日本，科（kē）研（yán）人（rén）员正在开（kāi）发一种（zhǒng）人（rén）工智能工具来预测宇宙的（de）结构；还有（yǒu）的科研人员正在使（shǐ）用人工智能驱动望远（yuǎn）镜对太空中的物体进（jìn）行分类，从而帮助物理学家编写和（hé）检验假（jiǎ）设。在未来的天文（wén）学, 人工（gōng）智能技术（shù）中（zhōng）的机器学（xué）习无疑将扮（bàn）演越来越重要的（de）角色。

1972年，美国生物化学家、诺贝尔（ěr）化学奖得主克里斯蒂安（ān）·安芬森博士（shì）在获奖感言中提出了一个假（jiǎ）设来说明（míng）酶进行化（huà）学合（hé）成的可能性。他猜测蛋白质复（fù）杂的（de）三维结构是由它的（de）一维结构所决定的，也就是说，由DNA控制细胞内RNA所搭建的（de）特定氨基酸序列，从理论上（shàng）来讲，应该决定（dìng）了这类蛋白（bái）质拥有怎样的结构。这就是著名的（de）蛋白质折叠结（jié）构预测。没想到，这个假设竟成（chéng）为了（le）生物化学界（jiè）近50年来（lái）一（yī）个重大难题。

然而，这个重大难题最近却被（bèi）英国DeepMind推出的AlphaFold破解（jiě）了。AlphaFold在通过氨基酸序列预（yù）测（cè）蛋白质折叠结（jié）构方面，其准确性已经接近于（yú）使用（yòng）X射线晶（jīng）体（tǐ）学、超（chāo）低温电子显微镜（jìng）（cryo—EM）等标准（zhǔn）实验方法所解析（xī）出（chū）的（de）3D结构。该消息一出，立刻被《Nature》、《Science》等多家科（kē）学（xué）杂（zá）志所（suǒ）报道，《Nature》杂志更是直接（jiē）将其评为：“这（zhè）将改变一（yī）切”。在DeepMind发布的官方推文下（xià），许多（duō）科技大佬也（yě）纷纷点赞这一重要成果。有（yǒu）专家认为这可能是（shì）首个有（yǒu）望获得诺贝尔（ěr）奖的人（rén）工智（zhì）能成（chéng）果。

在新冠肺（fèi）炎（yán）(COVID-19)疫（yì）情期间，广大科研（yán）人员借（jiè）助（zhù）人工智能技术抗击新冠（guàn）病毒，使这一高（gāo）新技术在抗疫情方（fāng）面发挥了前所未有的能（néng）力。例如中国香（xiāng）港理（lǐ）工大学（xué）及澳（ào）门科技（jì）大学研发出能快速诊断新冠肺炎的人工智能（néng）系统（tǒng），只（zhī）需（xū）20秒（miǎo）便能断症（zhèng），并预测病（bìng）人（rén）病情会否恶化，准确率达90%以上。又如以色列航空航天工业公司建立了一个高（gāo）精度（dù）的人工智能（néng）系统，该系统可以预测新冠肺炎患者的病情变化。

由上可知，人工智能技术在（zài）自（zì）然（rán）科学领域有着十分广阔的（de）应用前（qián）景。在这一领域，许多科研人员都作出了自（zì）己的贡献，并为（wéi）这一技术（shù）落地应用提（tí）供了广阔的天地。完全可以相（xiàng）信（xìn），在科研人（rén）员的（de）努力下和人工（gōng）智能技术的助力（lì）下，我们将迎来更加美（měi）好的未来。

文/吴（wú）燕（作者单（dān）位：新加坡南洋理工（gōng）大学（xué）工学（xué）院）